Como parte del Programa de Parceria de Plataforma Aberta Japão-USA (JP-US OP3), el Agência de Exploração Aeroespacial del Módulo Experimental Japonês “Kibo” en Estação Espacial Internacional (ISS). Utilizando Exclusivo de JAXA Sistema de Pesquisa de Los resultados de este estudio pionero, publicado el 14 de marzo de 2026 en la prestigiosa revista *Science Advances*, revelan una notable dependencia lineal de la gravedad en las respuestas biológicas, con implicaciones cruciales para la salud de los astronautas.
La investigación se centró específicamente en el músculo sóleo, un músculo antigravedad vital para mantener la postura. Los análisis completos no se limitaron a cambios moleculares como la expresión genética, sino que también incluyeron evaluaciones funcionales como la fuerza muscular y la electromiografía. Los hallazgos indican que la atrofia muscular en microgravedad varía casi linealmente con los niveles de gravedad, lo que sugiere que un mínimo de 0,67 G es esencial para preservar la masa y la función muscular.
Paralelamente al análisis muscular, un estudio detallado de los componentes sanguíneos identificó cambios en los indicadores hemáticos que dependen de la gravedad. Foram identificó 11 biomarcadores candidatos que reflejan diferencias en entornos gravitacionales, abriendo nuevas puertas para evaluar el impacto de la gravedad en los organismos vivos mediante métodos mínimamente invasivos, como análisis de sangre. Los entornos de gravedad simulados incluyeron:
– Microgravidade: ausencia de gravedad.
– 0,33G: equivalente a la gravedad marciana.
– 0,67G: gravedad intermedia entre Marte y Terra.
– 1G: equivalente a la gravedad terrestre.
Avances en la comprensión de las respuestas musculares a la gravedad.
La investigación profundizó en el análisis del músculo sóleo, crucial para la postura, sometiendo a los ratones a una batería de pruebas que abarcaron desde el nivel molecular hasta el funcional. El equipo internacional de científicos de JAXA, Universidade de Tsukuba, Universidade de Tohoku, Universidade de
Los resultados proporcionaron una claridad sin precedentes sobre la linealidad de la atrofia o atrofia muscular en condiciones de microgravedad y su relación con diferentes niveles gravitacionales. El descubrimiento de que son necesarios al menos 0,67G para mantener la masa y la función muscular ofrece datos fundamentales para definir estrategias para proteger la salud de los astronautas.
Biomarcadores sanguíneos innovadores para la evaluación espacial.
Además del estudio de los músculos, el equipo llevó a cabo un análisis detallado de los componentes sanguíneos de ratones expuestos a diferentes entornos de gravedad. Esta enfoque complementario destinado a identificar indicadores sistémicos que pudieran reflejar adaptaciones o tensiones causadas por la gravedad.
La identificación de 11 biomarcadores sanguíneos prometedores representa un avance significativo. Los marcadores Estes no solo corroboran los cambios biológicos observados en entornos de gravedad variable, sino que también ofrecen una herramienta potencialmente revolucionaria para monitorear la salud de los astronautas de una manera menos invasiva, permitiendo evaluaciones periódicas y en tiempo real de los efectos de la gravedad durante misiones largas. La posibilidad de estimar el grado de impacto de la gravedad sobre un organismo vivo mediante un simple análisis de sangre podría optimizar los protocolos sanitarios en futuras exploraciones.
Desafíos de la exploración espacial humana y la gravedad parcial
Con el programa Artemis, liderado por el Estados Unidos, que impulsa la exploración lunar tripulada y la visión de misiones a Marte, la humanidad se está preparando para una nueva era de presencia en el espacio profundo. Uno de los mayores obstáculos que hay que superar es el impacto nocivo de la gravedad reducida sobre los organismos vivos, tanto en el espacio profundo como en la superficie lunar y marciana.
Aunque el conocimiento sobre el músculo esquelético ha avanzado considerablemente en las últimas décadas, todavía existe una brecha en la comprensión de cómo se comportan las respuestas biológicas en entornos de gravedad parcial, que se encuentran entre la microgravedad total y la gravedad terrestre (1G). Especificamente, no se comprendía completamente la existencia de una relación lineal en las respuestas a la gravedad y cómo ésta se conecta con indicadores fácilmente evaluables, como la sangre.
Este estudio de JAXA-NASA ofrece la primera comprensión sistemática global de las respuestas biológicas utilizando la gravedad como parámetro cuantitativo. La base científica de Essa es crucial para evaluar los riesgos médicos y desarrollar contramedidas efectivas para futuras misiones tripuladas de larga duración, incluidas aquellas dirigidas a Lua y Marte, donde la exposición a la gravedad parcial será una constante.
El papel crucial del sistema MARS en el módulo Kibo
La capacidad de llevar a cabo esta innovadora investigación se debe en gran medida al Sistema de Pesquisa de Gravidade Variável (MARS), un dispositivo único desarrollado por JAXA e instalado en el Módulo Experimental Japonês “Kibo” de la ISS. MARS es el único equipo en el mundo que puede hacer crecer ratones en entornos de gravedad artificial que varían continuamente desde la microgravedad hasta 1G.
Antes de MARTE, las simulaciones terrestres y los experimentos espaciales de corta duración ya indicaban que la microgravedad afectaba a la cantidad y calidad de los músculos. Sin embargo, el “umbral” de gravedad necesario para prevenir la atrofia y los cambios en el tipo de fibra muscular seguía siendo un misterio. MARS superó esta limitación, permitiendo a los investigadores reproducir y comparar con precisión diferentes niveles de gravedad en el entorno de microgravedad del espacio, proporcionando datos invaluables.
Músculos esqueléticos: sensibilidad y adaptación en el espacio.
La gravedad es uno de los factores ambientales más fundamentales e importantes para mantener las funciones corporales de los organismos vivos en Terra. Diversas Las funciones biológicas, incluidos los sistemas cardiovascular, inmunológico y de equilibrio, están profundamente influenciadas por la gravedad. El músculo esquelético, en particular, demuestra una marcada sensibilidad a cualquier variación de este factor.
Es un hecho conocido que los astronautas experimentan una disminución significativa de la masa muscular, conocida como atrofia muscular, y la correspondiente reducción de la fuerza durante estancias prolongadas en el espacio. El fenómeno Este representa uno de los mayores desafíos médicos para las misiones espaciales de larga duración. Los músculos están formados por diferentes tipos de fibras musculares, como las de contracción lenta y las de contracción rápida, cada una con diferentes velocidades y patrones de uso de energía. Na Terra, las fibras de contracción lenta trabajan continuamente contra la gravedad para mantener la postura. Contudo, en un entorno de microgravedad, su actividad disminuye drásticamente, provocando una reducción de estas fibras y una “conversión del tipo de fibra muscular”, que las transforma en fibras con características de contracción rápida. El cambio Essa no solo disminuye la masa muscular, sino que también compromete la resistencia y la función muscular general, lo que afecta la capacidad física de los astronautas.
Impacto para futuras misiones y la seguridad de los astronautas
Esta investigación de JAXA y NASA establece un marco científico fundamental para evaluar y mitigar los riesgos médicos asociados con futuras misiones tripuladas de larga duración. Al cuantificar la dependencia de las respuestas biológicas de la gravedad e identificar un umbral crítico para el mantenimiento de los músculos, el estudio proporciona datos esenciales. Los hallazgos ayudarán directamente a desarrollar contramedidas más efectivas y formular pautas para proteger la salud y el desempeño de los astronautas en sus viajes a Lua y Marte, asegurando la sostenibilidad de la exploración espacial humana.
